El misterio de las mariposas que aparecieron al otro lado del Atlántico

El misterio de las mariposas que aparecieron al otro lado del Atlántico

Mariposa cardera fotografiada en 2014 en Benín, África.

Gerard Talavera

– Reconstrucción de los 10 años de investigaciones que han demostrado el insólito vuelo transoceánico de tres ejemplares de ‘Vanessa cardui’, desde África a la Guayana Francesa, en un viaje de 4.200 kilómetros

En octubre de 2013, Gerard Talavera, investigador del Instituto Botánico de Barcelona, encontró tres ejemplares de mariposa cardera (Vanessa cardui) en una playa de la Guayana Francesa, en Sudamérica. Este era un hallazgo sorprendente, pues este lepidóptero denominado así por alimentarse principalmente de cardos está presente en Europa, África, Asia y Norteamérica, en casi todo el planeta, salvo en Australia, la Antártida y el continente suramericano. ¿Cómo habían llegado estas mariposas hasta la Guayana francesa? “Tenían las alas bastante dañadas y se encontraban en la arena sin poder volar”, recuerda Talavera de aquel momento especial en el que empezó una investigación de más de 10 años por todo el mundo hasta conseguir reconstruir el increíble viaje de estos insectos a través del océano Atlántico, un trabajo publicado este verano en la revista Nature.

Por cercanía, la alternativa más lógica sería que hubieran llegado a la Guayana Francesa desde Norteamérica, sobrevolando Centroamérica y sus selvas tropicales o por el mar del Caribe. Sin embargo, para el entomólogo catalán, esta mariposa común de entre 5 y 9 centímetros de envergadura, con alas de color marrón, naranja, negro y blanco, era ya una vieja conocida y tenía una explicación algo más radical para su misterioso viaje: que hubieran salido de África.

Un año antes, Talavera junto con otro investigador del CSIC, Roger Vila, habían lanzado la hipótesis de que la Vanessa cardui migraba cada año desde nuestro continente, Europa, hasta África subsahariana. Esta idea parecía increíble pues supondría que este pequeño insecto alado debería atravesar el desierto del Sáhara, pero fue confirmada en 2016. “La cardera hace un circuito migratorio multigeneracional, es decir, cada mes una nueva generación de mariposas reemplaza a la anterior (los ejemplares adultos viven entre tres y cinco semanas) y van haciendo escalas. Así, cada año recorren 15.000 kilómetros de distancia entre Escandinavia y el ecuador africano”, resume Vila.

El investigador Gerard Talavera muestra los tres ejemplares
de mariposas, metidos en sobres, justo después de recolectarlos
en la Guayana Francesa, en octubre de 2013.
Gerard Talavera

Aunque no resultara intuitivo, tras encontrar los ejemplares de la Guayana Francesa, Talavera pensó enseguida en África. “En 2013 sabiendo o intuyendo la existencia de los movimientos migratorios masivos a través del Sáhara pensé que lo más lógico era que las tres mariposas no hubieran llegado desde EE UU sino desde África”, cuenta el investigador. Por entonces, era una simple corazonada. Y la pregunta era qué tipos de vientos se habrían tenido que producir como para hacer posible un hipotético vuelo de las mariposas a través del océano Atlántico.

Lo primero que hizo Talavera al regresar de viaje fue estudiar los vientos que habían soplado en la zona de forma previa al hallazgo de los lepidópteros. Con la ayuda del investigador predoctoral Eric Toro Delgado y, durante los siguientes años, lograron desarrollar varios modelos complejos que combinaban la circulación de los vientos con la capacidad fisiológica de las mariposas.

Así, pudieron reconstruir la trayectoria de las corrientes de aire gracias al programa informático HYSPLIT, perteneciente a la Administración Oceánica y Atmosférica Nacional de los EE UU (NOAA). “Los resultados mostraron que en las horas anteriores a la observación de las mariposas en la Guayana Francesa, las corrientes de aire tenían su origen en la costa africana, a la altura de Mauritania y Senegal. Esto era así de consistente en toda la capa altitudinal, desde los 500 hasta los 2.000 metros. Y la velocidad media de estos vientos era de 27 kilómetros por hora”, resume Toro Delgado.

“Ya conocíamos que las carderas pueden llegar a volar a esa altitud cuando migran. Aprovecharon los vientos alisios, los mismos que utilizó Cristóbal Colón para llegar a América”, apunta Vila. Sin embargo, aunque hubieran demostrado que el viento soplaba a favor de su alocada teoría del vuelo transatlántico, esto no era un argumento suficiente como para dar por hecho que los tres especímenes de la Guayana Francesa hubieran protagonizado semejante hazaña. Alguien las podría haber comprado por Internet y haberlas dejado allí. ¿Cómo demostrar que habían viajado desde África?

El equipo de investigación y colaboradores en Benín en 2018.
De izquierda a derecha: Gerard Talavera, Farid Bahleman,
Roger Vila, Mattia Menchetti, Tomasz Suchan y Eude Goudegnon.
Gerard Talavera

Para seguir colocando piezas del puzle, recurrieron a la genética. Su siguiente paso fue comparar genéticamente esos tres individuos con otros presentes en otras partes del mundo. Para ello, durante tres años tuvieron que recoger especímenes de Vanessa cardui en más de 30 países (EE UU, México, Canadá, Hawái, Senegal, Benín, Costa de Marfil, Malasia, Japón, entre otros) hasta lograr secuenciar el ADN de 1.200 muestras. El trabajo de secuenciación del genoma de estas poblaciones se llevó a cabo en el laboratorio molecular dirigido por la prestigiosa bióloga y entomóloga Naomi Pierce, en la Universidad de Harvard (EE UU), y los análisis posteriores se realizaron en Barcelona. “En 2018 tuvimos listos los resultados genéticos y lo que encontramos fue que los especímenes de la Guayana Francesa pertenecían a la población que migra entre Europa y África”, sentencia Talavera.

La corazonada de África empezaba a ser una opción seria, pero todavía quedaban cabos sueltos para demostrar un viaje que cruzaba un océano. Cabía otra posibilidad. ¿Podía ser posible que fueran descendientes de otras mariposas que hubieran realizado ese recorrido, pero en un momento anterior en el pasado? Para demostrar que los tres ejemplares de la Guayana Francesa habían cruzado ellos mismos el océano Atlántico, los investigadores tuvieron que desarrollar una tecnología propia para rastrear posibles fragmentos de polen en estos especímenes.

Las tres mariposas metidas en sobres individuales fueron enviadas el Instituto de Botánica W. Szafer, en Cracovia (Polonia), al laboratorio del investigador Tomasz Suchan, especializado en filogenética y filogeografía. Nunca antes se había secuenciado el ADN del polen de mariposas migrantes mediante la técnica del metabarcoding. Pero, como cuenta Gerard Talavera, los tres especímenes estaban en manos de un “auténtico mago del laboratorio”. La primera buena noticia fue que los individuos iban cargados de polen, a pesar del “largo periplo que hipotéticamente habían ejecutado“. La segunda es que ese polen también señalaba a África. “Descubrimos varias plantas africanas. La especie más abundante que encontramos fue la Guiera senegalensis, y después la Ziziphus spina-christi, dos arbustos que están restringidos a la zona subsahariana y que no se encuentran en otro lugar del mundo”, explica Suchan. “Son especies que florecen entre septiembre y noviembre, en Senegal, Benín, Costa de Marfil, etc. Justo en la zona y la época en la que tuvieron que salir rumbo a Sudamérica”, apostilla Roger Vila.

Ejemplar de mariposa Vanessa cardui en el Chad.
Gerard Talavera

Las piezas del puzle encajaban, pero todavía quedaba algún que otro enigma por resolver. ¿Dónde habían nacido las mariposas de la playa de la Guayana Francesa: en África o en Europa? Las pesquisas prosiguieron en Canadá, entre 2018 y 2023, donde los especialistas en geolocalización isotópica Clement Bataille y Megan Reich, de la Universidad de Ottawa, realizaron un hallazgo realmente sorprendente analizando algo muy pequeño: los isótopos de hidrógeno y de estroncio presentes en las alas de las mariposas. “Cuando una oruga se alimenta de su planta huésped, la composición de los isótopos de la que está formada se incorpora al tejido de la oruga, y cuando la mariposa resultante emerge de su crisálida, esta composición isotópica se conserva en las alas”, expone Reich. “Las alas de las mariposas preservan la firma química del lugar donde nacieron. Los resultados que obtuvimos nos indican que el origen de las tres mariposas examinadas correspondía con la zona de Francia, España y Portugal”, concluye Bataille.

Gerard y su equipo de colaboradores ya podían afirmar haber demostrado por primera vez el viaje transatlántico de la Vanessa cardui. Al menos estos tres especímenes habían recorrido 4.200 kilómetros partiendo de la costa africana entre el Sáhara Occidental y Senegal hasta llegar a la Guayana Francesa. Lejos de llegar a un final, la comprobación de un viaje tan alucinante abría infinidad de nuevos interrogantes. ¿Cómo es un vuelo transoceánico así para una mariposa? Los investigadores sabían que los lepidópteros cuentan con sistemas de orientación que les permiten identificar tanto el norte magnético como la posición del sol según la hora del día. “Debieron de combinar momentos de vuelo activo con otros de batir las alas lo justo para mantenerse en el aire”, apunta Talavera.

Aunque no hayan visto volar a las mariposas en mitad del océano, los investigadores han calculado incluso los modelos energéticos que muestran el coste de la energía de la mariposa y la distancia que pude cubrir. “Sin la ayuda del viento, las mariposas solo podrían haber cubierto 780 kilómetros. Estimamos que pudieron tardar entre 5 y 8 días en hacer el viaje. Aunque lo más destacable es que se produjeron unos vientos particularmente favorables”, asegura Toro Delgado. Pasados 10 años, los científicos han podido resolver el gran misterio de las mariposas Vanessa cardui aparecidas al otro lado del océano, aunque siguen siendo muchas las preguntas. ¿Hasta qué punto ha sido una casualidad? ¿Este tipo de viajes son más habituales de lo que pensamos? ¿Cómo puede afectar a un ecosistema la llegada de insectos migrantes transmisores de virus y bacterias?